【文檔】影響未來(lái)人類生活的世界三大新科技 Unit 3（英語(yǔ)人教必修五）.doc

影響未來(lái)人類生活的世界三大新科技世界科技浪潮波濤洶涌，一個(gè)個(gè)新進(jìn)展、新突破令人目不暇接。目前，眾多的國(guó)家和地區(qū)在科技前沿展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)領(lǐng)域則是信息通信技術(shù)、生命科學(xué)和納米科技三大領(lǐng)域。其中，信息通信技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)前最關(guān)鍵的技術(shù)，在21世紀(jì)上半葉仍將起主導(dǎo)作用。此外，生命科學(xué)將對(duì)人民健康、財(cái)富創(chuàng)造和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，將為人類生命護(hù)航；納米科技作為未來(lái)的啟動(dòng)技術(shù)，將為人類生活提速，一個(gè)全新的寬廣視野將由此展開(kāi)。剛剛過(guò)去的一年，也是這三大領(lǐng)域取得新進(jìn)展的一年。生命科學(xué)潛力無(wú)限近一年半以來(lái)，破譯生命密碼的人類基因組計(jì)劃日漸進(jìn)入尾聲，隨之而來(lái)的以蛋白質(zhì)和藥物基因?qū)W為研究重點(diǎn)的后基因組時(shí)代已經(jīng)拉開(kāi)序幕，人類進(jìn)一步邁向?qū)ψ陨淼纳钊肓私狻Ｈ祟惢蚪M計(jì)劃的順利進(jìn)行為后基因組時(shí)代的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2000年6月26日，參與人類基因組計(jì)劃的中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)、英國(guó)等六國(guó)科學(xué)家向全世界宣布人類基因組工作草圖繪制成功。人類基因組工作草圖涵蓋了人類基因組97以上的信息，標(biāo)志著科學(xué)家基本完成了人類基因組測(cè)序計(jì)劃。2001年2月12日，上述六國(guó)科學(xué)家和美國(guó)塞萊拉公司聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果?？茖W(xué)家認(rèn)為，“人類基因組計(jì)劃”是繼“曼哈頓”原子彈計(jì)劃、“阿波羅”登月計(jì)劃之后自然科學(xué)史上的第三大計(jì)劃。如今，世界上多家制藥公司和生物技術(shù)公司正在后基因組時(shí)代的研究中展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。但是，目前測(cè)定蛋白質(zhì)的技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于破譯基因組的工具。據(jù)估計(jì)，人體內(nèi)可能有幾十萬(wàn)種蛋白質(zhì)，大概需要10年時(shí)間進(jìn)行識(shí)別。人類基因組研究的發(fā)展還將促進(jìn)生命科學(xué)與信息科學(xué)等相結(jié)合，帶動(dòng)一批新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，在未來(lái)10至20年里，基因組研究重點(diǎn)將進(jìn)入確定基因結(jié)構(gòu)與功能等應(yīng)用研究階段，生命科學(xué)因此將迎來(lái)新的大發(fā)展。去年7月2日，世界第一顆全植入人造心臟開(kāi)始起跳。這一天，生命垂危的心臟病患者羅伯特.圖斯在美國(guó)肯塔基州被成功植入了一顆與體外徹底隔絕、能夠自主運(yùn)行的人造心臟。這一新型的人造心臟被命名為“阿比奧科”(A bio-Cor)。盡管這名接受移植的59歲患者在手術(shù)兩天后出現(xiàn)腎衰竭、糖尿病等病癥，并于2001年11月30日因慢性疾病引起腹腔出血而死亡，但這歷史上第一顆被完整植入人體、無(wú)須與外界進(jìn)行管線聯(lián)接的完全意義上的人造心臟運(yùn)行了將近5個(gè)月。這次手術(shù)被認(rèn)為是自20世紀(jì)80年代以來(lái)人工心臟技術(shù)中的一大飛躍，是人造心臟移植手術(shù)發(fā)明近20年來(lái)具有劃時(shí)代意義的巨大進(jìn)步。納米技術(shù)挑戰(zhàn)極限晶體管是當(dāng)今計(jì)算機(jī)的基本元素。Intel的創(chuàng)始人之一戈登.摩爾于1965年預(yù)言，到2010年，一個(gè)芯片上晶體管的數(shù)量將超過(guò)10億。科學(xué)界中絕大多數(shù)人都認(rèn)為，傳統(tǒng)的硅芯片技術(shù)將在未來(lái)的10至15年內(nèi)達(dá)到物理極限，到那時(shí)硅不可能再縮小。那么用什么來(lái)取代硅晶體管呢？納米晶體管是取代硅晶體管的首選。去年10月18日，美國(guó)朗訊科技公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室宣布，用一個(gè)單一的有機(jī)分子制造出了世界上最小的晶體管，針尖般大小的尺寸上可以容納1000萬(wàn)個(gè)這種晶體管。這種晶體管被稱為“納米晶體管”，因?yàn)樗鼈兊拇笮〗咏?納米，即十億分之一米。納米晶體管的問(wèn)世對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)具有革命性的意義，表明科學(xué)家在超越晶體管技術(shù)障礙方面邁出了新的一步。納米科技的最終目的是以原子、分子為起點(diǎn)，去制造具有特殊功能的產(chǎn)品。其應(yīng)用主要在納米材料和納米器件兩方面，而對(duì)人類社會(huì)生活及生產(chǎn)方式產(chǎn)生最深刻且廣泛影響的將是后者。納米器件的研制和應(yīng)用水平是進(jìn)入納米時(shí)代的重要標(biāo)志。去年，納米器件在多個(gè)領(lǐng)域都取得了突破。2月，以北威州納米研究聯(lián)合會(huì)和埃森大學(xué)為首的多家德國(guó)科研機(jī)構(gòu)，在利用單個(gè)電子作為納米電路開(kāi)關(guān)的研究中取得進(jìn)展。在普通的硅芯片半導(dǎo)體電路中，微晶體二極管通過(guò)電路的接通和斷開(kāi)代表二進(jìn)制中的“1”和“0”，實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)過(guò)程大約需要10萬(wàn)個(gè)電子。而德國(guó)科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，由55個(gè)金原子在平面分布形成的所謂“納米簇”可以達(dá)到同樣的功能，而且實(shí)現(xiàn)電路的接通和斷開(kāi)只需要一個(gè)電子?？茖W(xué)家稱，這一研究可能為芯片業(yè)帶來(lái)突破。作為被美國(guó)商業(yè)周刊列出的本世紀(jì)最有可能取得突破的3項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域之一(另兩項(xiàng)是生物技術(shù)和從外星球獲得能源)，納米科技必將在廣泛的領(lǐng)域極大地影響人類的生產(chǎn)和生活方式。高精尖科技從夢(mèng)想走入實(shí)際量子技術(shù)的突破性進(jìn)展出現(xiàn)在去年12月20日，美國(guó)IBM公司宣布該公司的阿爾美登研究所成功地進(jìn)行了量子計(jì)算機(jī)的復(fù)雜運(yùn)算。IBM的科學(xué)家將專門設(shè)計(jì)的多個(gè)分子放在試管內(nèi)作為7個(gè)量子bit(比特)的量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行“紹氏算法”運(yùn)算，結(jié)果準(zhǔn)確地確認(rèn)出整數(shù)15的因數(shù)為3和5。盡管目前量子計(jì)算機(jī)的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，但不可否認(rèn)終有一天它必然會(huì)取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)走入尋常百姓家。據(jù)專家預(yù)見(jiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，會(huì)出現(xiàn)一種工業(yè)，可以將量子計(jì)算設(shè)備嵌入到任何東西當(dāng)中去，不必再像現(xiàn)在這樣將一臺(tái)個(gè)人電腦放在桌上，也許到那時(shí)桌子本身就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，汽車輪胎可以計(jì)算速度和閘動(dòng)力，醫(yī)生可以將量子微型計(jì)算機(jī)插入到人體血液中以殺死腫瘤細(xì)胞盡管現(xiàn)在這些還只是科學(xué)幻想中的故事，但大多數(shù)專家相信在2020年以后，這些領(lǐng)域的發(fā)展將非常迅速。 世界超導(dǎo)界剛走過(guò)不平凡的一年。從去年初日本科學(xué)家發(fā)